RU47579U1

RU47579U1 - SPARK PLUG

Info

Publication number: RU47579U1
Application number: RU2004137744/22U
Authority: RU
Inventors: А.Х. Брянцев
Original assignee: Брянцев Алексей Хрисанфович
Priority date: 2004-12-24
Filing date: 2004-12-24
Publication date: 2005-08-27

Abstract

Полезная модель относится к электрооборудованию двигателей внутреннего сгорания, а именно - к устройствам для воспламенения топливо воздушных смесей. Целью настоящей полезной модели является повышение эффективности поджигающей способности свечи за счет многократного увеличения динамической и тепловой энергии начального очага воспламенения топливовоздушной смеси в районе электродов свечи. Следствием этого становится улучшение запуска двигателей при низких температурах, снижение токсичности выхлопных газов, экономия топлива. Сохраняя положительные свойства известных аналогичных свечей зажигания, вновь предлагаемые варианты конструкций свечей зажигания существенно улучшают все их эксплуатационные характеристики. Заявленная цель достигается, в основном, за счет использования эффекта возникновения скачков давления в ограниченных объемах микрофоркамер, образованных кольцевыми проточками на торце изолятора и торце корпуса, а также пазом (пазами) в центральном электроде и радиальными пазами в торце корпуса. При воспламенении ТВС в районе искрового разряда практически одномоментно происходит воспламенение топливовоздушной смеси во всех микрофоркамерах с выбросом факелов горящей плазмы с многократно увеличенными кинетической и тепловой энергиями, создающими практически сплошной фронт волны высокого давления, интенсивно возмущающий окружающую среду, при этом существенно увеличивается скорость и полнота сгорания топлива во всем объеме камеры сгорания двигателя. Набор указанных отличительных признаков в предлагаемой полезной модели позволяет успешно реализовать поставленную цель.The utility model relates to the electrical equipment of internal combustion engines, namely, to devices for igniting fuel air mixtures. The purpose of this utility model is to increase the efficiency of the burning ability of a candle due to the multiple increase in the dynamic and thermal energy of the initial ignition center of the air-fuel mixture in the area of the candle electrodes. The consequence of this is an improvement in engine starting at low temperatures, a reduction in the toxicity of exhaust gases, and fuel economy. Keeping the positive properties of the known similar spark plugs, the newly proposed design of the spark plugs significantly improve all their operational characteristics. The stated goal is achieved mainly through the use of the effect of pressure surges in limited volumes of microfocus chambers formed by annular grooves at the end of the insulator and the end of the housing, as well as a groove (s) in the central electrode and radial grooves in the end of the housing. When fuel assemblies ignite in the area of a spark discharge, the air-fuel mixture ignites almost simultaneously in all microformers with the release of torches of burning plasma with multiply increased kinetic and thermal energies, which create an almost continuous front of the high-pressure wave that intensively perturb the environment, while the speed and completeness of combustion increase significantly fuel in the entire volume of the combustion chamber of the engine. A set of these distinguishing features in the proposed utility model allows you to successfully achieve your goal.

Description

Полезная модель относится к электрооборудованию двигателей внутреннего сгорания, а именно - к устройствам для воспламенения топливовоздушных смесей (ТВС).The utility model relates to the electrical equipment of internal combustion engines, and in particular to devices for igniting fuel-air mixtures (FA).

Затрудненный запуск двигателей при отрицательных температурах окружающей среды, высокая токсичность выхлопных газов, опасная для здоровья людей, представляют собой достаточно сложную техническую проблему. В ее решении весьма весомую роль играет эффективность поджигающей способности свечи зажигания, существенно влияющая на скорость и полноту сгорания топливовоздушной смеси.Difficult start-up of engines at low ambient temperatures, high toxicity of exhaust gases, hazardous to human health, are a rather complicated technical problem. In its solution, a very significant role is played by the efficiency of the ignition ability of the spark plug, which significantly affects the speed and completeness of combustion of the air-fuel mixture.

Известна электродинамическая свеча зажигания, содержащая корпус, размещенный в корпусе изолятор с центральным электродом, нижняя часть которого обращена в сторону сопловой части свечи, массовый электрод корпуса с сопловой частью, а боковая поверхность нижней части центрального электрода и поверхность сопловой части имеют эрозионно стойкое покрытие, кроме того внутренняя полость корпуса свечи выполнена цилиндрической или конической, переходящей в критическое сечение сопловой части свечи. При этом диаметр и длина критического сечения сопловой части свечи выбраны в пределах соответственно 0,22-0,91 и 0,12-0,49 максимального диаметра внутренней полости корпуса свечи, сопловая часть выполнена заодно с корпусом свечи, нижняя часть центрального электрода имеет цилиндрическую или грибовидную форму, при этом грибовидная форма выполнена с цилиндрической или конической закругленной шляпкой, размещенной своим основанием на срезе изолятора, а диаметр и высота цилиндрической формы, а также диаметр основания и высота грибовидной формы нижней части центрального электрода выполнены в зависимости от объема внутренней полости корпуса свечи, и соединение A known electrodynamic spark plug containing a housing, an insulator with a central electrode placed in the housing, the lower part of which is facing the nozzle part of the spark plug, the mass electrode of the housing with the nozzle part, and the side surface of the lower part of the central electrode and the surface of the nozzle part have an erosion resistant coating, except Moreover, the inner cavity of the candle body is cylindrical or conical, turning into a critical section of the nozzle part of the candle. In this case, the diameter and length of the critical section of the nozzle part of the candle are selected within 0.22-0.91 and 0.12-0.49, respectively, of the maximum diameter of the inner cavity of the candle body, the nozzle part is integral with the candle body, the lower part of the central electrode has a cylindrical or mushroom-shaped, with the mushroom-shaped made with a cylindrical or conical rounded hat placed on its base on the insulator slice, and the diameter and height of the cylindrical shape, as well as the diameter of the base and the height of the mushroom-shaped bottom parts of the central electrode are made depending on the volume of the inner cavity of the candle body, and the connection

корпуса свечи с изолятором осуществлено через прокладки из пластичного металла.candle bodies with an insulator made through gaskets made of plastic metal.

Указанная свеча повышает эффективность поджига топливо-воздушной смеси за счет, в основном, «выдувания» плазменного сгустка через сопловую часть свечи, при этом ускорение плазменного сгустка происходит за счет возникновения электродинамической силы в сопловой части свечи в результате взаимодействия радиального тока, проходящего через образовавшуюся при пробое плазму, и кольцевого магнитного поля, созданного этим же током [1].The specified candle increases the efficiency of ignition of the fuel-air mixture due mainly to "blowing" the plasma bunch through the nozzle part of the candle, while the acceleration of the plasma bunch occurs due to the appearance of electrodynamic forces in the nozzle part of the candle as a result of the interaction of the radial current passing through the breakdown of the plasma, and an annular magnetic field created by the same current [1].

В современных системах зажигания импульс тока, протекающий в искровом канале после пробоя искрового промежутка длится 8-10 микросекунд, а сила тока составляет несколько миллиампер, и поэтому электродинамический эффект, ускоряющий сгусток плазмы мал и не может значительно улучшать эффективность поджигающей способности свечи.In modern ignition systems, the current pulse flowing in the spark channel after the breakdown of the spark gap lasts 8-10 microseconds, and the current strength is several milliamps, and therefore the electrodynamic effect accelerating the plasma clot is small and cannot significantly improve the efficiency of the candle’s igniting ability.

Кроме того, в свече не принято никаких конструктивных мер по изменению тепловой характеристики, а все предложенные конструктивные варианты не могут обеспечить длительной надежной работы свечей из-за отложения на торце изолятора токопроводящих продуктов неполного сгорания топлива, что приведет к шунтированию искрового промежутка и перебоям в искрообразовании.In addition, no constructive measures were taken in the candle to change the thermal characteristics, and all the proposed structural options cannot provide long-term reliable operation of the candles due to deposition of conductive products of incomplete combustion of fuel on the end of the insulator, which will lead to shunting of the spark gap and interruptions in spark formation .

Известна свеча зажигания, наиболее близкая к заявленной, содержащая боковой цилиндрический электрод, центральный электрод, и кольцевые электроды, установленные в изоляторе концентрично друг другу и боковому цилиндрическому электроду и образующие коаксиальные конденсаторы, причем диэлектрики конденсаторов имеют диэлектрическую постоянную и коэффициент теплоотдачи, присущие материалу изолятора, кроме того, диэлектрик конденсатора, размещенного между боковым цилиндрическим электродом и ближайшим к нему кольцевым электродом, выполнен с дополнительным диэлектрическим слоем, расположенным около бокового цилиндрического электрода [2].A spark plug is known that is closest to the claimed one, containing a lateral cylindrical electrode, a central electrode, and ring electrodes mounted concentrically to each other and the lateral cylindrical electrode and forming coaxial capacitors, the dielectric of the capacitors having a dielectric constant and heat transfer coefficient inherent in the insulator material, in addition, the dielectric of the capacitor located between the lateral cylindrical electrode and the ring electrode closest to it, n with an additional dielectric layer located near the lateral cylindrical electrode [2].

Повышение эффективности поджигающей способности свечи достигается за счет увеличения дины искрового промежутка, состоящего из нескольких последовательно включенных искровых промежутков вдоль поверхности изолятора между кольцевыми электродами Т-образной и Г-образной формы, однако дополнительный диэлектрический слой, выполненный в виде воздушного зазора, прилегающего к внутренней поверхности корпуса свечи, достаточно быстро заполнится токопроводящими продуктами неполного сгорания топлива из-за низкой температуры корпуса свечи и как диэлектрик утратит свое качество, а далее процесс нагарообразования на торце свечи продолжится в сторону центрального электрода вплоть до полной потери искрообразования.Improving the efficiency of the ignition ability of the candle is achieved by increasing the length of the spark gap, consisting of several successively connected spark gaps along the surface of the insulator between the ring electrodes of the T-shaped and L-shaped, however, an additional dielectric layer made in the form of an air gap adjacent to the inner surface the candle body, quickly enough filled with conductive products of incomplete combustion of fuel due to the low temperature of the candle body and In this way, the dielectric will lose its quality, and then the process of carbon formation at the end of the candle will continue towards the central electrode until the complete loss of spark formation.

Кроме того, изготовление концентрично расположенных кольцевых щелей на торце изолятора и закрепление в них Т и Г-образных электродов крайне нетехнологично для массового производства.In addition, the manufacture of concentrically arranged annular slots at the end of the insulator and fixing them T and L-shaped electrodes is extremely low-tech for mass production.

Целью настоящей полезной модели является повышение эффективности поджигающей способности свечи за счет многократного увеличения динамической и тепловой энергии начального очага воспламенения ТВС в районе электродов свечи.The purpose of this utility model is to increase the efficiency of a candle’s igniting ability by repeatedly increasing the dynamic and thermal energy of the initial ignition site of a fuel assembly in the area of a candle’s electrodes.

Для реализации поставленной цели в известной свече зажигания, содержащей боковой цилиндрический электрод-корпус, центральный электрод, и расположенный между ними изолятор, в торце изолятора выполнены две концентрично расположенные относительно оси свечи кольцевые проточки, образующие микрофоркамеры, одна выполнена прилегающей к центральному электроду, а вторая - прилегающей к боковому электроду-корпусу, при этом проточки образуют кольцевой выступ на торце изолятора, расположенный между ними. Кроме того, в торце корпуса выполнена концентрично оси свечи кольцевая проточка, образующая микрофоркамеру, глубина всех кольцевых проточек на торце свечи одинакова. Кроме того, торцы корпуса и выступа изолятора расположены в одной плоскости, а торец центрального электрода выступает над ней. Кроме того, сечение всех проточек на торце To achieve this goal in a well-known spark plug containing a lateral cylindrical electrode-housing, a central electrode, and an insulator located between them, two annular grooves concentrically arranged relative to the axis of the candle are made at the end of the insulator, forming microfocus chambers, one is made adjacent to the central electrode, and the second - adjacent to the side electrode-housing, while the grooves form an annular protrusion at the end of the insulator located between them. In addition, an annular groove is formed concentrically to the axis of the candle at the end of the body, forming a microfocus chamber; the depth of all annular grooves at the end of the candle is the same. In addition, the ends of the housing and the protrusion of the insulator are located in the same plane, and the end of the central electrode protrudes above it. In addition, the cross section of all grooves on the end

свечи выполнено прямоугольным, а проточки на изоляторе образуют прямоугольно-кольцевой выступ на торце изолятора. Кроме того, прямоугольный кольцевой выступ на торце изолятора выполнен с заостренным горцем. Кроме того, прямоугольный кольцевой выступ выполнен с закругленным горцем. Кроме того, сечения кольцевых проточек изолятора выполнены в виде прямоугольных треугольников, причем, один из катетов одного сечения прилегает к центральному электроду, а один из катетов второго сечения прилегает к боковому электроду-корпусу. Кроме того, кольцевые проточки на торце изолятора образуют кольцевой выступ с сечением в виде трапеции, причем ее меньшее основание выходит на торец свечи. Кроме того, кольцевые проточки на торце изолятора образуют кольцевой выступ с сечением в виде равнобедренного треугольника, вершина которого выходит на торец свечи. Кроме того, глубина кольцевых проточек изолятора различна. Кроме того, глубина кольцевой проточки на торце корпуса свечи отличается от глубины кольцевых проточек на изоляторе. Кроме того, в торце корпуса выполнены, по меньшей мере, три сквозных радиальных паза, выходящих на боковую поверхность корпуса на глубину кольцевой проточки в торце корпуса, расположенных симметрично относительно продольной оси свечи. Кроме того, в торце и на внутренней поверхности корпуса выполнены, по меньшей мере, три равномерно расположенных паза, притом пазы в продольном сечении представляют собой прямоугольные треугольники, гипотенуза каждого из которых соединяет внешнюю кромку торца корпуса свечи с внешней кромкой проточки на изоляторе, прилегающей к боковому электроду-корпусу 1. Кроме того, радиальные пазы и пазы в торце корпуса и на внутренней поверхности корпуса, имеющие треугольное сечение, выполнены в одной свече и чередуются между собой. Кроме того, на боковой поверхности конца выступающей над торцем изолятора части центрального электрода нанесено рифление размером не менее глубины кольцевой проточки на торце изолятора, прилегающей к центральному электроду. Кроме того, на внешней the candles are rectangular, and the grooves on the insulator form a rectangular-annular protrusion at the end of the insulator. In addition, the rectangular annular protrusion at the end of the insulator is made with a pointed highlander. In addition, a rectangular annular protrusion is made with a rounded highlander. In addition, the cross sections of the annular grooves of the insulator are made in the form of rectangular triangles, moreover, one of the legs of one section is adjacent to the central electrode, and one of the legs of the second section is adjacent to the side electrode-body. In addition, the annular grooves at the end of the insulator form an annular protrusion with a section in the form of a trapezoid, and its smaller base extends to the end of the candle. In addition, the annular grooves at the end of the insulator form an annular protrusion with a cross section in the form of an isosceles triangle, the apex of which extends to the end of the candle. In addition, the depth of the annular grooves of the insulator is different. In addition, the depth of the annular groove at the end of the candle body differs from the depth of the annular grooves on the insulator. In addition, at least three through radial grooves are made at the end of the housing, extending to the side surface of the housing to the depth of the annular groove in the end of the housing, located symmetrically relative to the longitudinal axis of the candle. In addition, at least three evenly spaced grooves are made in the end face and on the inner surface of the body, moreover, the grooves in the longitudinal section are rectangular triangles, the hypotenuse of each of which connects the outer edge of the end of the candle body to the outer edge of the groove on the insulator adjacent to side electrode housing 1. In addition, the radial grooves and grooves in the end of the housing and on the inner surface of the housing, having a triangular section, are made in the same candle and alternate with each other. In addition, on the side surface of the end of the central electrode protruding above the insulator end, a corrugation is applied with a size not less than the depth of the annular groove at the end of the insulator adjacent to the central electrode. Also on the outside

боковой поверхности корпуса ниже торца корпуса свечи выполнена кольцевая проточка, расположенная непосредственно перед резьбовой частью свечи. Кроме того, на торце корпуса свечи и боковой поверхности корпуса выполнена фаска под углом меньше 90°, в середине которой по всей окружности выполнены сквозные отверстия, соединяющиеся с кольцевой проточкой на изоляторе, прилегающей к боковому электроду-корпусу. Кроме того, на торце выступающей над горцем изолятора части центрального электрода выполнен, по меньшей мере, один прямоугольный паз, расположенный вдоль оси центрального электрода, глубиной, соответствующей глубине кольцевой проточки в изоляторе, прилегающей к центральному электроду, образующий микрофоркамеру.a side groove below the end of the candle body is made an annular groove located immediately in front of the threaded part of the candle. In addition, a chamfer is made at the end of the candle body and the side surface of the body at an angle of less than 90 °, in the middle of which through holes are made around the entire circumference, connected to an annular groove on the insulator adjacent to the side electrode-body. In addition, at the end of the central electrode portion protruding above the highlander of the insulator, at least one rectangular groove is provided, located along the axis of the central electrode, with a depth corresponding to the depth of the annular groove in the insulator adjacent to the central electrode, forming a microframe.

На фиг.1, 2 представлена структурная схема предлагаемой свечи с открытым горцем с двумя кольцевыми проточками на корпусе изолятора и прямоугольным выступом между ними с кольцевой проточкой на торце корпуса, с центральным рифленым электродом на боковой поверхности его конца, с комбинированным искровым промежутком, состоящим из двух воздушных промежутков, образованных кольцевыми проточками на изоляторе и поверхностью торца кольцевого выступа на изоляторе между проточками, шестью радиальными пазами на торце корпуса свечи, симметрично расположенными относительно ее оси, с кольцевой проточкой на боковой поверхности корпуса свечи, расположенной непосредственно перед резьбой, с пазом на торце центрального электрода.Figure 1, 2 shows the structural diagram of the proposed candles with open highlander with two annular grooves on the insulator body and a rectangular protrusion between them with an annular groove on the end of the housing, with a central corrugated electrode on the side surface of its end, with a combined spark gap, consisting of two air gaps formed by annular grooves on the insulator and the surface of the end face of the annular protrusion on the insulator between the grooves, six radial grooves on the end of the candle body, symmetrically position relative to its axis, with an annular groove on the lateral surface of the candle body, located immediately before the thread with a groove on the end face of the center electrode.

На фиг.3 представлен вариант свечи с кольцевым выступом на торце изолятора сечением в виде трапеции.Figure 3 presents a variant of a candle with an annular protrusion at the end of the insulator with a section in the form of a trapezoid.

На фиг.4 представлен вариант свечи с кольцевым выступом на торце изолятора сечением в виде равнобедренного треугольника.Figure 4 presents a variant of the candle with an annular protrusion at the end of the insulator with a cross section in the form of an isosceles triangle.

На фиг.5 представлен вариант свечи с кольцевым прямоугольным выступом на торце изолятора, выполненным с заостренным горцем.Figure 5 presents a variant of a candle with an annular rectangular protrusion at the end of the insulator, made with a pointed highlander.

На фиг.6 представлен вариант свечи с кольцевым прямоугольным выступом на торце изолятора, выполненным с закругленным горцем.Figure 6 presents a variant of a candle with an annular rectangular protrusion at the end of the insulator, made with a rounded highlander.

На фиг.6 и 7 представлен вариант свечи на торце корпуса которой и боковой поверхности выполнена фаска, в середине которой по всей окружности выполнены сквозные отверстия, соединяющиеся с кольцевой проточкой на изоляторе, прилегающей к корпусу.Figures 6 and 7 show a variant of a candle at the end of the case of which and the side surface has a chamfer, in the middle of which through holes are made around the entire circumference, connecting with an annular groove on the insulator adjacent to the case.

Свеча зажигания по фиг.1, 2, состоит из бокового электрода-корпуса 1, центрального электрода 2, изолятора 3, кольцевой проточки 4 на торце изолятора 3, прилегающей к центральному электроду 2; кольцевой проточки 5 на торце изолятора 3, прилегающей к боковому электроду-корпусу 1; кольцевой проточки 6 в торце корпуса свечи, прямоугольного паза 7 на торце центрального электрода, глубиной, соответствующей глубине кольцевой проточки 4 на торце изолятора 3, прилегающей к центральному электроду 2; рифления 8 на боковой поверхности конца центрального электрода 2, комбинированного искрового промежутка 9, тремя сквозными радиальными пазами 10 на торце корпуса, выходящими на боковую поверхность корпуса 1 и тремя пазами в торце и на внутренней поверхности корпуса, представляющими собой в продольном сечении прямоугольные треугольники, гипотенуза каждого из которых соединяет внешнюю кромку торца корпуса свечи с внешней кромкой проточки на изоляторе, прилегающей к боковому электроду-корпусу 1, пазы расположены равномерно и чередуются между собой; кольцевой проточки 13 на боковой поверхности корпуса 1 непосредственно перед резьбой, места теплового контакта 14 между цилиндрической верхней частью поверхности изолятора 1 и внутренней частью поверхности корпуса свечи.The spark plug in figure 1, 2, consists of a side electrode-housing 1, a central electrode 2, an insulator 3, an annular groove 4 at the end of the insulator 3 adjacent to the central electrode 2; an annular groove 5 at the end of the insulator 3 adjacent to the side electrode-housing 1; an annular groove 6 at the end of the candle body, a rectangular groove 7 at the end of the central electrode, with a depth corresponding to the depth of the annular groove 4 at the end of the insulator 3 adjacent to the central electrode 2; corrugation 8 on the side surface of the end of the central electrode 2, the combined spark gap 9, three through radial grooves 10 on the end of the housing, facing the side surface of the housing 1 and three grooves in the end and on the inner surface of the housing, which are rectangular triangles in longitudinal section, hypotenuse each of which connects the outer edge of the end of the candle body with the outer edge of the groove on the insulator adjacent to the side electrode-housing 1, the grooves are evenly spaced and alternate between y is; annular grooves 13 on the side surface of the housing 1 immediately before the thread, the place of thermal contact 14 between the cylindrical upper part of the surface of the insulator 1 and the inner part of the surface of the candle body.

Варианты конструкции свечей по фиг.3-6 содержат примеры реализации выполнения выступа 12 на торце изолятора 3: по фиг.3 сечение выступа имеет форму трапеции, причем меньшее Options for the design of the candles in figure 3-6 contain examples of the implementation of the protrusion 12 at the end of the insulator 3: in figure 3, the cross section of the protrusion has the shape of a trapezoid, and

основание расположено на торце свечи, по фиг.4 сечение выступа имеет форму равнобедренного треугольника, по фиг.5 сечение выступа имеет форму прямоугольника с заостренным торцем, по фиг.6 сечение выступа имеет форму прямоугольника с закругленным горцем.the base is located at the end of the candle, in Fig. 4 the protrusion section has the shape of an isosceles triangle, in Fig. 5 the protrusion section has the shape of a rectangle with a pointed end, in Fig. 6 the protrusion section has the shape of a rectangle with a rounded highlander.

Вариант свечи по фиг.6, 7 содержит пример реализации с фаской под углом 45° на торце корпуса 1 свечи и боковой поверхности корпуса в середине которой расположены восемь сквозных отверстий, соединяющихся с кольцевой проточкой на изоляторе 3, прилегающей к боковому электроду-корпусу 1.The variant of the candle of FIGS. 6, 7 contains an example of implementation with a bevel at an angle of 45 ° at the end of the candle body 1 and the side surface of the body in the middle of which there are eight through holes connecting to the annular groove on the insulator 3 adjacent to the side electrode body 1.

Полезная модель основана на использовании эффекта возникновения скачка давления в момент воспламенения ТВС в ограниченном объеме микрофоркамеры и вызываемого им выброса факела горящей плазмы с многократно увеличенным энергетическим потенциалом, что приводит к существенному увеличению скорости и полноты сгорания топлива.The utility model is based on the use of the effect of the occurrence of a pressure jump at the moment of fuel assembly ignition in a limited volume of the microframe chamber and the ejection of a burning plasma torch with a multiple energy potential, which leads to a significant increase in the speed and completeness of fuel combustion.

Задача, таким образом, сводится к созданию множества микрофоркамер непосредственно в зоне начального очага воспламенения, то есть в зоне искрового разряда.The task, therefore, boils down to the creation of many microchambers directly in the zone of the initial ignition site, that is, in the zone of the spark discharge.

Функцию микрофоркамер в предлагаемой полезной модели выполняют две кольцевые проточки на торце изолятора, кольцевая проточка на торце корпуса свечи, паз (пазы) на торце центрального электрода и сквозные отверстия на фаске торца корпуса свечи и боковой поверхности корпуса, соединяющиеся с кольцевой проточкой на изоляторе.The function of microformers in the proposed utility model is performed by two annular grooves at the end of the insulator, an annular groove at the end of the candle body, a groove (s) at the end of the central electrode and through holes on the chamfer of the end of the candle body and the side surface of the body, connected to the annular groove on the insulator.

Свеча зажигания по фиг.1-7 работает следующим образом. Импульс высокого напряжения подается на боковой электрод-корпус 1 и центральный электрод 2, электроды разделены изолятором 3. При такте сжатия топливовоздушная смесь заполняет все микрофоркамеры, образованные двумя кольцевыми проточками 4 и 5 на торце изолятора, кольцевой проточкой 6 на торце корпуса 1 и пазом 7 на торце центрального электрода 2. При подаче импульса высокого напряжения в результате высокого градиента The spark plug in figure 1-7 works as follows. A high voltage pulse is supplied to the side electrode-housing 1 and the central electrode 2, the electrodes are separated by an insulator 3. During the compression stroke, the air-fuel mixture fills all microfocus chambers formed by two annular grooves 4 and 5 at the end of the insulator, an annular groove 6 at the end of the housing 1 and groove 7 at the end of the central electrode 2. When applying a high voltage pulse as a result of a high gradient

напряженности электрического поля между острыми кромками рифления 8 на центральном электроде 2 и внутренней кромкой бокового электрода-корпуса 1 происходит пробой воздушного искрового промежутка 9 с образованием искрового канала, энергии которого достаточно для воспламенения элементарного объема ТВС. Практически мгновенно происходит воспламенение ТВС во всех микрофоркамерах, сопровождаемое скачком давления с выбросом изо всех микрофоркамер факелов горящей плазмы. В результате цепной реакции пламя распространяется по всему объему камеры сгорания со значительно большей скоростью за счет мощного возмущения среды бризантным воздействием скачка давления, возникающего по объемным границам волны, сформированной всеми факелами плазмы с образованием сплошного достаточно мощного теплового фронта, обеспечивая тем самым надежность воспламенения ТВС и высокую полноту сгорания топлива, снижающую токсичность выхлопных газов. Описанный механизм особенно эффективен при запуске двигателя в зимних условиях, ибо весьма активно интенсифицирует процесс образования тонкодисперсной ТВС и ее воспламенения. Особо полезную роль при запуске двигателя при низких температурах играет рифление 8 на внешней поверхности центрального электрода 2, так как, создавая высокий градиент электрического поля на острых выступах, снижает и стабилизирует пробивное напряжение искрового промежутка 9, что особенно важно для обеспечения бесперебойного искрообразования в связи с возникновением пленки из топлива на электродах свечи (мокрая свеча), которая является диэлектриком с достаточно высокой электропрочностью. Радиальные пазы 10 и 11 по фиг.1, 2 и отверстия 15 по фиг.6, 7 служат дополнительными источниками выброса факелов горящей плазмы, одномоментно увеличивая своим воздействием значительный объем ТВС, находящийся в камере сгорания, пазы 10 и 11 также улучшают вентиляцию кольцевых проточек. Бризантное воздействие скачка давления достаточно эффективно очищает электроды 1, 2 и выступ 12 на торце изолятора 3 от нагара. В свече по фиг.1 the electric field between the sharp edges of the corrugation 8 on the Central electrode 2 and the inner edge of the side electrode of the housing 1 is a breakdown of the air spark gap 9 with the formation of the spark channel, the energy of which is enough to ignite the elementary volume of the fuel assembly. Ignition of fuel assemblies almost instantly occurs in all microformers, accompanied by a pressure jump with the release of torches from a burning plasma from all microformers. As a result of a chain reaction, the flame propagates over the entire volume of the combustion chamber at a significantly higher speed due to the powerful disturbance of the medium by the blasting effect of a pressure jump arising along the volume boundaries of the wave formed by all plasma torches with the formation of a continuous sufficiently powerful thermal front, thereby ensuring the reliability of fuel assembly ignition and high completeness of fuel combustion, which reduces the toxicity of exhaust gases. The described mechanism is especially effective when starting the engine in winter conditions, because it intensifies the process of the formation of finely dispersed fuel assemblies and its ignition. A particularly useful role when starting the engine at low temperatures is played by the corrugation 8 on the outer surface of the central electrode 2, since, by creating a high gradient of the electric field on the sharp protrusions, it reduces and stabilizes the breakdown voltage of the spark gap 9, which is especially important to ensure uninterrupted sparking due to the emergence of a film of fuel on the electrodes of the candle (wet candle), which is a dielectric with a sufficiently high electrical strength. The radial grooves 10 and 11 of FIGS. 1, 2 and the openings 15 of FIGS. 6, 7 serve as additional sources of ejection of flames of a burning plasma, while simultaneously increasing the significant volume of fuel assemblies located in the combustion chamber, grooves 10 and 11 also improve ventilation of the annular grooves . The brisant effect of the pressure jump quite effectively cleans the electrodes 1, 2 and the protrusion 12 from the end of the insulator 3. In the candle of figure 1

образуется комбинированный искровой промежуток, состоящий из искрового промежутка вдоль поверхности торца выступа 12 на изоляторе 3 и двух воздушных искровых промежутков, образованных проточками 4 и 5 на изоляторе 3. Наличие изолятора в искровом промежутке 9 вносит искажение (дефект) в электрическое поле, вызывая снижение пробивного напряжения, электрический разряд по поверхности изолятора способствует очищению последнего от нагара. Варьируя размеры проточки 13 на боковой поверхности корпуса свечи можно добиться оптимизации температуры торцевой части корпуса, обеспечивающей улучшение условий гомогенизации ТВС за счет увеличения парообразной составляющей в локальном объеме ТВС непосредственно в зоне, примыкающей к торцу свечи, что дополнительно стабилизирует процесс наиболее полного сгорания топлива и способствует очищению корпуса от нагара. На фиг.3-6 различная форма сечений кольцевого выступа 12 на торце изолятора 3 обусловлена, главным образом, способом изготовления изолятора: прессованием, литьем, обточкой либо шлифованием уже обожженного изолятора (черепка), при этом учитывается возможность выбранного способа оптимизировать форму и размеры проточек 4 и 5 по фиг.1, 3-6 в торце изолятора для получения максимальной эффективности поджигающей способности свечи.a combined spark gap is formed, consisting of a spark gap along the surface of the end of the protrusion 12 on the insulator 3 and two air spark gaps formed by grooves 4 and 5 on the insulator 3. The presence of the insulator in the spark gap 9 introduces distortion (defect) into the electric field, causing a decrease in breakdown voltage, an electric discharge on the surface of the insulator helps to clean the latter from soot. By varying the dimensions of the groove 13 on the side surface of the candle body, it is possible to optimize the temperature of the end part of the body, which improves the homogenization conditions of the fuel assemblies by increasing the vapor component in the local fuel assembly directly in the area adjacent to the end of the candle, which further stabilizes the process of the most complete fuel combustion and contributes to cleaning the casing from soot. Figure 3-6, the different cross-sectional shape of the annular protrusion 12 at the end of the insulator 3 is mainly due to the method of manufacturing the insulator: pressing, molding, turning or grinding of the already fired insulator (shard), taking into account the possibility of the selected method to optimize the shape and size of the grooves 4 and 5 of FIGS. 1, 3-6 at the end of the insulator to obtain maximum efficiency of the burning ability of the candle.

Свеча по фиг.1, 2 малочувствительна к тепловому режиму работы двигателя и одно исполнение свечи может использоваться на целой гамме двигателей различной мощности.The candle according to figure 1, 2 is insensitive to thermal operation of the engine and one candle can be used on a whole range of engines of different power.

Однако температуру торца изолятора, особенно выступа 12, весьма желательно поддерживать в оптимальном диапазоне, обеспечивающем улучшение условий гомогенизации ТВС в зоне непосредственного контакта с торцем свечи. Изменение тепловой характеристики свечи достигается за счет подбора площади теплового контакта верхней цилиндрической части изолятора с внутренней верхней частью поверхности корпуса свечи в месте 14. Оптимизация теплового поля всего торца свечи должна производиться However, the temperature of the end face of the insulator, especially the protrusion 12, it is highly desirable to maintain in the optimal range, providing improved conditions for the homogenization of fuel assemblies in the area of direct contact with the end face of the candle. The change in the thermal characteristic of the candle is achieved by selecting the area of thermal contact of the upper cylindrical part of the insulator with the inner upper part of the surface of the candle body at location 14. Optimization of the thermal field of the entire end of the candle should be made

взаимозависимо с подбором величины проточки 13 на боковой поверхности корпуса свечи.interdependently with the selection of the groove 13 on the side surface of the candle body.

Преимущества предлагаемой свечи зажигания в сравнении с аналогом и прототипом состоят в следующем:The advantages of the proposed spark plugs in comparison with the analogue and prototype are as follows:

- повышение эффективности поджигающей способности свечи за счет многократного увеличения энергетического потенциала начального очага воспламенения ТВС в зоне искрового разряда за счет выброса факелов горящей плазмы из введенных кольцевых микрофоркамер на торце изолятора, кольцевых микрофоркамер и радиальных пазов на торце корпуса свечи, паза в торце центрального электрода, также образующего микрофоркамеру;- increasing the efficiency of the burning ability of the candle due to the multiple increase in the energy potential of the initial ignition site of the fuel assemblies in the spark discharge zone due to the ejection of torches of burning plasma from the introduced ring microfocus cameras at the end of the insulator, annular microfocus cameras and radial grooves at the end of the candle body, groove in the end of the central electrode, also forming a microfocus chamber;

- эффективная очистка от токопроводящего нагара торца кольцевого выступа изолятора, поверхности проточек на торце изолятора, бокового и центрального электродов за счет, в основном, бризантного воздействия скачка давления при выбросе факелов плазмы;- effective cleaning of the conductive soot of the end face of the annular protrusion of the insulator, the surface of the grooves on the end of the insulator, the side and central electrodes due to the mainly brisant effect of the pressure jump during the discharge of plasma torches;

- оптимизация температуры конца корпуса свечи за счет введения проточки на его боковой поверхности непосредственно перед резьбой.- optimization of the temperature of the end of the candle body by introducing a groove on its side surface immediately before the thread.

Источники информации, принятые во внимание:Sources of information taken into account:

1. Патент Российской Федерации №2118026, С1 6 Н 01 Т 13/20, 30.12.97.1. Patent of the Russian Federation No. 2118026, C1 6 H 01 T 13/20, 12.30.97.

2. Патент Российской Федерации №2100887, С1 6 Н 01 Т 13/20, 12.05.94.2. Patent of the Russian Federation No. 2100887, C1 6 H 01 T 13/20, 05/12/94.

Claims

1. An spark plug containing a lateral ring cylindrical electrode-housing, a central electrode and an insulator located between them, characterized in that at the end of the insulator there are two annular grooves concentrically arranged relative to the axis of the candle, forming microfocus chambers, one made adjacent to the central electrode, and the second - adjacent to the side electrode-housing, while the grooves form an annular protrusion at the end of the insulator located between them.

2. The spark plug according to claim 1, characterized in that in the end of the housing is made concentric with the axis of the candle an annular groove forming a microframe.

3. The spark plug according to claim 1 or 2, characterized in that the depth of all the annular grooves at the end of the candle is the same.

4. The spark plug according to claim 1 or 2, characterized in that the ends of the housing and the protrusion of the insulator are located in the same plane, and the end of the central electrode protrudes above it.

5. The spark plug according to claim 1 or 2, characterized in that the cross-section of all the grooves on the end of the candle is made rectangular, and the grooves on the insulator form a rectangular-annular protrusion at the end of the insulator.

6. The spark plug according to claim 5, characterized in that the rectangular annular protrusion at the end of the insulator is made with a pointed end.

7. The spark plug according to claim 5, characterized in that the rectangular annular protrusion is made with a rounded end.

8. The spark plug according to claim 1 or 2, characterized in that the cross-sections of the annular grooves of the insulator are made in the form of rectangular triangles, one of the legs of one section adjacent to the central electrode, and one of the legs of the second section adjacent to the side electrode body.

9. The spark plug according to claim 8, characterized in that the annular grooves at the end of the insulator form an annular protrusion with a section in the form of a trapezoid, and its smaller base extends to the end of the candle.

10. The spark plug according to claim 8, characterized in that the annular grooves at the end of the insulator form an annular protrusion with a cross section in the form of an isosceles triangle whose apex extends to the end of the candle.

11. The spark plug according to claim 3, characterized in that the depth of the annular grooves of the insulator is different.

12. The spark plug according to claim 3, characterized in that the depth of the annular groove at the end of the candle body differs from the depth of the annular grooves on the insulator.

13. The spark plug according to claim 2, characterized in that at least three through radial grooves are made in the end of the body, extending to the side surface of the body to the depth of the annular groove in the end of the body, located symmetrically relative to the longitudinal axis of the candle.

14. The spark plug according to claim 2, characterized in that at least three evenly spaced grooves are made in the end face and on the inner surface of the body, moreover, the grooves in the longitudinal section are rectangular triangles, the hypotenuse of each of which connects the outer edge of the end face of the body candles with the outer edge of the groove on the insulator adjacent to the side electrode-housing 1.

15. The spark plug according to item 13 or 14, characterized in that the radial grooves and grooves in the end of the housing and on the inner surface of the housing, having a triangular section, are made in the same candle and alternate with each other.

16. The spark plug according to claim 4, characterized in that on the side surface of the end protruding above the insulator end of the central electrode portion, a corrugation is applied with a size not less than the depth of the annular groove at the end of the insulator adjacent to the central electrode.

17. The spark plug according to claim 1, characterized in that on the outer side surface of the housing below the end of the candle body is made an annular groove located immediately in front of the threaded part of the candle.

18. The spark plug according to claim 1, characterized in that a chamfer is made at the end of the candle body and the side surface of the body at an angle of less than 90 °, in the middle of which through holes are made around the entire circumference, connected to an annular groove on the insulator adjacent to the side electrode to the hull.

19. The spark plug according to claim 4, characterized in that at the end of the central electrode protruding above the insulator end, at least one rectangular groove is provided, located along the axis of the central electrode, with a depth corresponding to the depth of the annular groove in the insulator adjacent to the central an electrode forming a microfocus chamber.